stp(生成树协议)

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STP 生成树协议配置

STP 生成树协议配置协议名称：STP 生成树协议配置一、背景介绍STP（Spanning Tree Protocol）生成树协议是用于在网络拓扑中消除环路的一种协议。

通过选择一条最佳路径，STP可以防止数据包在网络中无限循环。

本协议旨在提供详细的配置步骤和参数设置，以确保网络中的生成树协议正常运行。

二、配置步骤1. 网络拓扑规划在进行STP生成树协议配置之前，需要对网络拓扑进行规划。

确保网络中的交换机和链路连接符合设计要求，避免环路的出现。

2. 选择生成树根桥根据网络拓扑规划，选择一台交换机作为生成树的根桥（Root Bridge）。

根桥将成为生成树拓扑中的根节点，负责转发数据包。

3. 确定生成树根端口在每台交换机上，根据连接到根桥的链路的优先级和MAC地址，确定生成树根端口（Root Port）。

生成树根端口是指与根桥相连的端口，用于接收根桥发送的生成树信息。

4. 配置生成树桥优先级在每台交换机上，设置生成树桥优先级（Bridge Priority）。

生成树桥优先级决定了生成树中各个交换机的地位和角色。

优先级越低，地位越高。

5. 配置生成树端口优先级在每台交换机上，设置生成树端口优先级（Port Priority）。

生成树端口优先级决定了连接到交换机的各个端口在生成树中的地位和角色。

优先级越低，地位越高。

6. 启用生成树协议在每台交换机上，启用生成树协议。

根据交换机的型号和操作系统，可以使用命令行界面或图形用户界面进行配置。

7. 监控生成树状态配置完成后，定期监控生成树的状态。

可以通过交换机的管理界面或命令行界面查看生成树的拓扑结构、端口状态等信息。

三、配置参数设置1. 生成树根桥配置参数- 根桥优先级：设置根桥的优先级，范围为0-61440，默认值为32768。

- 根桥MAC地址：根据网络拓扑规划，设置根桥的MAC地址。

2. 生成树端口配置参数- 端口优先级：设置端口的优先级，范围为0-240，默认值为128。

stp生成树

一、STP概述STP（生成树协议）是一个二层管理协议。

在一个扩展的局域网中参与STP的所有交换机之间通过交换桥协议数据单元BPDU（Bridge Protocol Data Unit）来实现；为稳定的生成树拓扑结构选择一个根桥；为每个交换网段选择一台指定交换机；将冗余路径上的交换机置为Blocking，来消除网络中的环路。

IEEE 802.1d是最早关于STP的标准，它提供了网络的动态冗余切换机制。

STP使您能在网络设计中部署备份线路，并且保证：∙在主线路正常工作时，备份线路是关闭的。

∙当主线路出现故障时自动使能备份线路，切换数据流。

RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）是STP的扩展，其主要特点是增加了端口状态快速切换的机制，能够实现网络拓扑的快速转换。

1.1 设置STP模式使用命令config spanning-tree mode可以设置STP模式为802.1d STP或者802.1w RSTP。

1.2 配置STP交换机中默认存在一个default STP域。

多域STP是扩展的802.1d，它允许在同一台交换设备上同时存在多个STP域，各个STP域都按照802.1d运行，各域之间互不影响。

它提供了一种能够更为灵活和稳定网络环境，基本实现在VLAN中计算生成树。

1.2.1 创建或删除STP利用命令create stpd和delete stpd可以创建或删除STP。

缺省的default STP域不能手工创建和删除。

1.2.2 使能或关闭STP交换机中STP缺省状态是关闭的。

利用命令config stpd可以使能或关闭STP。

1.2.3 使能或关闭指定STP的端口交换机中所有端口默认都是参与STP计算的。

使用命令config stpd port可以使能或关闭指定的STP端口。

1.2.4 配置STP的参数运行某个指定STP的STP协议后，可以根据具体的网络结构调整该STP的一些参数。

STP

配置端口开销在端口配置为接入端口时，STP 使用开销值，在接口被配置为中继端口
时使用 VLAN 端口开销值。接入端口 switch(config-if)#spanning-tree cost cost 中继端口 switch(config-if)#spanning-tree vlan vlan-id cost cost 恢复默认 switch(config-if)#no spanning-tree vlan vlan-id cost cost
BPDU Type Flags
Root Identifier Root Path Cost Bridge Identifier Port Identifier Message Age
Max Age Hello Time Forward Delay
描述该值总是为 0
值为 0 值为 0 TCA 字段和 TCN 字段根网桥的 BID 到达根网桥的 STP 开销 BPDU 发送网桥 ID BPDU 发送网桥端口 ID 本质为到达根网桥的跳计数在将根网桥判定不可用之前保留根网桥 ID 的最大时间。根网桥连续发送的 BPDU 之间的时间间隔网桥在监听和学习状态停留的时间间隔
show spanning-tree root 显示所有 VLAN 的根生成树的根网桥信息
2 选举根端口 root war 结束后，所有的非根网桥交换机开始按照最小路径开销选举自己的根端口
发送和接收流量。如果拥有多条到达根网桥的等价路径，那么非根网桥将选择连接到最低 BID 端口。如果等价路径的所有 BID 都是相同的，那么将选择具有最优端口 ID 的端口。
STP 操作
STP4 步判决顺序
步骤 1 确定根交换机步骤 2 计算到根交换机的最小路径步骤 3 确定最小的发送者 ID 步骤 4 确定最小的端口 ID

生成树协议(STP)介绍

生成树协议（Spanning Tree Protocol）目录1. STP（802.1D） (2)1.1 STP的基本概念 (2)1.2 BPDU格式及字段说明 (3)1.3 STP的端口状态及其迁移关系 (4)1.4 拓扑改变机制 (4)1.5 生成树运行过程 (6)2. RSTP（802.1W） (14)2.1 RSTP的端口角色和端口状态 (14)2.2 Proposal/Agreement Sequence (15)2.3 RSTP运行过程 (16)2.4 RSTP与STP的兼容性 (19)3. MSTP（802.1S） (21)3.1 MST区域、MST区域配置和区域边界 (22)3.2 MST实例和IST实例 (23)3.3 MST区域内部的运行和区域间的运行 (25)3.4 Hop Count和Boundary Ports (26)3.5 迁移策略 (27)4．总结 (27)5．参考文档 (27)摘要：本文档较为全面的阐述了生成树和快速生成树协议的基本概念和参数，对比了生成树和快速生成树在端口角色，拓扑改变的检测和通知机制，收敛的过程等，并通过实际使用交换机来分析生成树和快速生成树的运行过程。

对生成树和VLAN的关系作了简单的说明，并对多生成树协议的主要概念进行了简要的说明。

关键词：生成树（STP），拓扑改变（Top Change），快速生成树（RSTP），多生成树（MSTP），区域（Region），实例（Instance）1. STP（802.1D）生成树协议是一种二层管理协议，它通过有选择性地阻塞网络冗余链路来达到消除网络二层环路的目的，同时具备链路的备份功能。

生成树协议的基本思想是通过构造一棵自然树的方法达到裁剪冗余环路的目的，同时实现链路备份和路径最优化。

用于构造这棵树的算法叫做生成树算法SPA（Spanning Tree Algorithm）。

1.1 STP的基本概念桥ID（Bridge Identifier）：桥ID是桥的优先级（Bridge Priority）和其MAC地址的综合数值，其中桥的优先级（Bridge Priority）是一个可以设定的参数。

STP 生成树协议配置

STP 生成树协议配置协议名称：STP（生成树协议）配置一、背景生成树协议（Spanning Tree Protocol，简称STP）是一种用于构建冗余网络拓扑的协议，它通过自动选择一个主干路径，将冗余路径阻塞，从而确保网络中不存在环路，提高网络的可靠性和稳定性。

本协议旨在详细描述STP的配置过程，以确保网络管理员能够正确配置和管理STP。

二、配置步骤1. 确认网络拓扑在配置STP之前，需要对网络拓扑进行全面了解和确认。

包括网络设备的类型、数量、连接方式等信息。

2. 选择根桥根桥是生成树协议中的核心设备，它是整个网络的根节点。

根据网络拓扑，选择一个合适的设备作为根桥，并将其配置为根桥。

3. 配置桥优先级在生成树协议中，每个设备都有一个桥优先级，优先级越低，设备被选为根桥的可能性越大。

根据网络需求，配置各个设备的桥优先级。

4. 配置端口优先级每个设备的端口也有一个优先级，优先级越低，设备被选为根桥上的端口的可能性越大。

根据网络需求，配置各个设备的端口优先级。

5. 配置端口类型STP支持多种端口类型，包括指定端口、非指定端口和根端口。

根据网络需求，将各个端口配置为相应的类型。

6. 配置端口成本STP通过端口成本来选择最佳路径，成本越低，路径被选中的可能性越大。

根据网络需求，配置各个端口的成本。

7. 配置端口状态STP中的端口有三种状态：阻塞、学习和转发。

根据网络需求，配置各个端口的初始状态。

8. 验证配置在完成以上配置后，需要验证STP的配置是否生效。

可以通过查看设备的状态和日志信息，确认生成树协议的运行情况。

9. 监控和维护配置完成后，需要定期监控网络的运行状态，及时处理异常情况。

同时，根据网络的变化，进行必要的维护和调整。

三、注意事项1. 配置STP时，需谨慎操作，确保网络的稳定性和可靠性。

2. 在配置STP之前，务必对网络拓扑进行全面了解和确认。

3. 配置过程中，应根据网络需求和实际情况，合理选择各个参数的取值。

STP协议解析生成树协议的工作原理

STP协议解析生成树协议的工作原理生成树协议（Spanning Tree Protocol，STP）是一种用于网络交换机之间建立冗余链路的协议，它的作用是确保网络中不存在环路，以提高网络的可靠性和稳定性。

本文将对STP协议进行解析，并介绍其工作原理。

一、STP协议简介STP协议是由IEEE 802.1D标准定义的一种链路层协议，用于在网络交换机之间建立一个逻辑上无环路的生成树（Spanning Tree），通过将某些端口设为阻塞状态来消除冗余链路，从而避免广播风暴和数据包的循环转发。

二、STP协议的工作原理1. 桥ID和优先级STP协议中，每个交换机都有一个唯一的Bridge ID（桥ID）用于标识自己，桥ID由优先级和MAC地址组成。

优先级取值范围为0~65535，MAC地址为交换机的物理地址。

生成树的根交换机拥有最小的桥ID。

2. 选举根交换机在网络中，首先进行根交换机的选举。

每个交换机发送BPDU （Bridge Protocol Data Unit）消息，其中包含了自己的桥ID和路径代价（Path Cost）。

路径代价是指从发送BPDU的交换机到根交换机的总路径长度，路径长度越短，路径代价越小。

接收到BPDU的交换机会与自己的桥ID进行比较，如果接收到的BPDU的桥ID更小或者路径代价更小，则将接收到的BPDU继续发送给其他交换机。

3. 生成树计算生成树计算阶段，交换机通过比较收到的BPDU中的桥ID和路径代价来确定到达根交换机的最佳路径，将其端口状态设置为指定端口（Designated Port），用于与其他交换机进行通信。

同时，选举出的根交换机的端口也设置为指定端口。

如果有多条路径具有相同的最小路径代价，则选择桥ID较小的那个路径。

4. 阻塞冗余链路生成树计算完成后，除了根交换机和指定端口以外的所有其他端口都将被设置为阻塞状态（Blocking State），这样就实现了环路的消除。

stp生成树协议的基本配置

stp生成树协议的基本配置一、背景介绍STP（Spanning Tree Protocol）生成树协议是一种用于构建冗余网络的协议，它可以避免网络中出现环路，从而保证数据的可靠传输。

在网络拓扑结构发生变化时，STP能够自动调整生成树，确保网络的高可用性和稳定性。

二、STP基本概念1. 根桥：生成树中拥有最小桥ID的交换机。

2. 桥ID：由优先级和MAC地址组成。

3. 桥优先级：由管理员配置，范围为0-65535，默认值为32768。

4. 桥端口：连接到其他交换机或主机的物理端口。

5. 桥端口状态：指桥端口在生成树中的状态，包括阻塞、学习和转发三种状态。

三、STP配置步骤1. 配置桥优先级在一个LAN（Local Area Network）中，只有一个交换机能够被选举为根桥。

因此，在配置STP之前需要确定哪个交换机将被选举为根桥。

管理员可以通过配置桥优先级来控制交换机被选举为根桥的可能性。

具体操作如下：Switch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 245762. 配置端口类型在STP中，每个端口都有一个状态。

在初始状态下，所有端口都处于阻塞状态。

管理员需要将交换机的端口配置为不同的类型，以便根据网络拓扑结构自动调整生成树。

具体操作如下：Switch(config)#interface gigabitethernet 1/0/1Switch(config-if)#spanning-tree portfast3. 配置端口优先级当STP计算生成树时，它将考虑每个桥的桥ID和每个桥的端口优先级。

如果两个桥ID相同，则会比较它们的端口优先级。

管理员可以通过配置端口优先级来控制交换机被选举为根桥的可能性。

具体操作如下：Switch(config)#interface gigabitethernet 1/0/1Switch(config-if)#spanning-tree port-priority 1284. 配置边缘端口边缘端口是连接到终端设备（如计算机、服务器或IP电话）的交换机物理接口。

STP协议

STP协议
通信科技、络安全学科名词
01 协议
03 云端协议
目录
02 BPDU包含的关键字段
STP协议（生成树协议）逻辑上断开环路，防止二层络的广播风暴的产生。
协议
0 1
stp协议介绍
0 2
原理
0 3
算法
0 4
选择根桥的依据
0 6
选择根端口的依据
0 5
选择根桥举例
选择根端口举例
根路径成本
云端协议
云端采用的应用虚拟化技术，拥有丰富资源，其专有协议就是stp,页采取stp://调用云端客户端下载，所有云端客户端版本均可采用stp调用进行P2P下载。
谢谢观看
在每个段选择1个指定端口（DP） STP计算结果经过STP计算，最终的逻辑结构为无环拓朴 STP举例经过STP计算后的逻辑拓朴 BPDU（桥协议数据单元）交换机之间使用BPDU来交换STP信息 BPDU Bridge Protocol Data Unit －桥协议数据单元使用组播发送BPDU，组播为： 01-80-c2-00-00-00
根路径成本（开销）－是桥到根桥的路径上所有链路的成本之和，10Gbps=1，1Gbps=2， 100Mbps=19,10Mbps=100。
在非根桥上，选择一个根端口（RP）选择指定端口的依据在每个段上，选择1个指定端口根桥上的端口全是指定端口非根桥上的指定端口：根路径成本最低端口所在的桥的ID值较小端口ID值较小
先查看交换机优先级，优先选择优先级数值小的（默认，范围：1~）优先级高的可以忽略mac数值。【优先级可以通过配置修改】
然后查看交换机的Mac，选择数值小的桥ID（BID）=优先级+Mac 桥ID是唯一的，交换机之间选择BID值最小的交换机作为络中的根桥

生成树协议(STP)

STP生成树协议的功能：局域网中为了避免环路形成的广播风暴，需要阻塞冗余链路，消除环路，并且在主链路中断时，又可以将冗余链路自动切换为转发状态，恢复网络的连通性。

STP（spanning tree protocol，生成树协议）用于消除数据层物理环路的协议通过在桥之间交换BPDU（bridge protocol data unit，桥协议数据单元），来保证设备完成生成树的计算过程。

小知识：环路产生的原因：1.基于局域网的可靠性，为交换机之间提供冗余连接；2.错误的网络配置导致环路产生；根桥（root bridge）：整个生成树的根节点，有所有交换机中优先级最高的交换机担任。

桥ID：包含桥优先级和MAC地址（长度是8B），由于MAC 在网络中是唯一的，故：桥ID也是唯一的，先比较优先级在比较MAC地址；（优先级值和MAC值越小越优）路径开销（path cost）：STP中每一条链路都有开销值，用于衡量桥与桥之间的优劣；指定桥（designate bridge）：负责一个物理端上数据转发任务的桥，由物理端上优先级最高的桥担任。

、端口角色：根端口（root port）：是指网桥距离根桥最近的端口。

根桥没有根端口，每一个非根桥有且只有一个根端口；指定端口（designate port）：是指物理端上属于指定桥的端口。

根桥是所有网桥中优先级最高的，它是其所连接所有物理端上的指定桥，所以通常情况下根桥的所有端口都是指定端口；阻塞端口（alternate port）：既不是根端口又不是指定端口，剩下的就是阻塞端口，它是用来为根端口或指定端口做备份。

是网桥到达根桥的备份路径；注：当拓扑发生变化时，节点重新计算，收敛成新的树型拓扑；STP使用BPDU（bridge protocol data unit，桥数据单元）来交互信息；配置BPDU：用来进行生成树计算和维护生成树拓扑的报文；TCN BPDU：当拓扑结构发生变化时，用来通知相关设备网络拓扑发生变化的拓扑；端口状态：Disabled：未启用STP功能的端口：不接收BPDU，不进行地址学习，不收发数据；Blocking：非指定端口或根端口：不接收BPDU，不进行地址学习，不收发数据；Listening:接收BPDU，不进行地址学习，不收发数据；Learning：接收BPDU，进行地址学习，不收发数据；Forwarding:指定端口或根端口：接收BPDU，进行地址学习，收发数据；生成树（STP）的不足：端口从阻塞状态进入转发状态必须经历两倍的forwarding delay时间如果网络中的拓扑结构变化频繁，网络会频繁地失去连通性RSTP（rapid spanning tree protocol快速生成树协议）：是STP协议的优化版STP和RSTP的不同点：RSTP减少了端口的状态RSTP增加了端口的角色RSTP配置BPDU的格式和发送方式有所改变当网络拓扑发生变化时，RSTP的处理方式不同，可以实现更为快速的收敛RSTP具备STP的所有功能桥优先级配置：【H3C】stp priority 4096桥优先级字段共有16位，包含优先级位和0比特两部分。

十一、STP（生成树协议）

⼗⼀、STP（⽣成树协议）⼀、STP（⽣成树协议）运⾏在交换机上防⽌交换机换路的技术　为了提⾼⽹络可靠性，交换⽹络中通常会使⽤冗余链路。

然⽽，冗余链路会给交换⽹络带来环路风险，并导致⼴播风暴以及MAC地址表不稳定等问题，进⽽会影响到⽤户的通信质量。

⽣成树协议STP（Spanning Tree Protocol）可以在提⾼可靠性的同时⼜能避免环路带来的各种问题。

⼆、环路引起的问题交换机之间通过多条链路互连时，虽然能够提升⽹络可靠性，但同时也会带来环路的问题。

1、环路会引起⼴播风暴⽹络中的主机会受到重复的数据，造成⽹络堵塞和卡顿。

通过实验体验⼀下环路带来的影响实验：因为华为路由器默认⾃动开启了stp功能，我们做这实验时先把交换机的stp功能关闭。

stp disable 所有交换机都这样关闭（因为华为交换机默认都开启STP）[LSW6]stp disable[LSW7]stp disable[LSW8]stp disable我们配置 pc9的ip地址为192.168.1.2/24⽤PC ping 192.168.1.3，触发⼀个⼴播包，并抓包ping测后发现⼀直在发⼴播包，已经形成⼴播风暴了当我们再次开启stp后抓包，stp enable2、环路相起MAC地址表震荡三、STP作⽤和本作原理　1、STP的作⽤，通过运⾏STP的算法，阻塞特定的接⼝实现冗余⽆环的⽹络。

2、⼯作原理原理：阻塞端⼝（预备端⼝）通过选举阻塞端⼝，来防⽌环路1）STP中的选举步骤和端⼝状态选举步骤： ①、选举ROOT-SW根⽹桥 ②、选举根端⼝RP（root port） ③、选举指定端⼝DP（Designate port） ④、其余的端⼝被Block阻塞 ⑤stp选举时候端⼝状态（15s 到listening，选举就结束了）第⼀步、根桥选举每⼀台交换机启动stp后，都认为⾃⼰是根桥。

启动stp后在整个⽹络先选出根桥，通过BID进⾏⽐较（BID由优先级+mac地址组成）先⽐较优先级，在⽐较MAC地址，越⼩越优先。

生成树协议(STP)在计算机网络中的应用

生成树协议(STP)在计算机网络中的应用生成树协议（Spanning Tree Protocol，STP）是一种用于在计算机网络中防止环路和选择最佳路径的协议。

在计算机网络中，由于网络拓扑的复杂性和链路的多样性，可能会出现环路和冗余链路，导致网络拥塞和数据包丢失。

生成树协议通过选择一条最佳路径，从而构建一棵生成树，防止环路的发生，保证网络的稳定和可靠性。

本文将介绍生成树协议在计算机网络中的应用以及其原理和工作方式。

一、生成树协议的原理和工作方式1. 原理生成树协议的原理是通过选举一个根节点，然后每个网桥都根据距离根节点的路径来选择一个最佳的端口作为树桥端口，从而构建一棵生成树。

生成树的目的是为了避免环路的产生，保证数据包在网络中能够以最佳的路径进行传输。

生成树协议采用了一个分布式算法，通过交换消息来计算出生成树，并实现了自动调整网络拓扑的功能。

2. 工作方式生成树协议的工作方式分为生成树算法和生成树端口选择两个部分。

在生成树算法中，各个网桥会通过交互信息来计算出一棵生成树，并且采用了一个快速收敛的算法来确保生成树的及时更新。

在生成树端口选择中，每个网桥都会选择一个端口作为树桥端口，用来接收生成树的数据包。

生成树协议使用了BPDU（Bridge Protocol Data Units）来进行交换信息，并通过比较BPDU的优先级和路径代价来选择树桥端口。

1. 避免环路生成树协议的最主要应用就是避免网络中出现环路。

在计算机网络中，如果出现了环路，会导致数据包在网络中不断循环，最终导致网络拥堵和数据丢失。

生成树协议通过构建一棵生成树，将网络中的冗余链路屏蔽掉，从而避免了环路的产生。

2. 负载均衡在计算机网络中，可能会存在多条连接同一目的地的路径，生成树协议可以选择一条最佳路径，并且屏蔽掉其他冗余路径。

通过选择最佳路径来传输数据，可以实现网络的负载均衡，从而提高网络的吞吐量和性能。

3. 故障恢复生成树协议还能够实现网络的快速故障恢复。

生成树协议STP

⽣成树协议STP⽣成树协议STP1.1 STP介绍局域⽹中的物理环路通常有两种产⽣原因。

⼀种是基于可靠性的考虑，为交换机直接提供冗余连接；另⼀种是由于错误的⽹络设置导致环路的产⽣。

如果不对⽹络拓扑加以管理，以上两种情况均会导致严重的后果，如⼴播风暴和MAC地址学习错误等。

局域⽹中存在物理环路，说明环内的每⼀台设备和另⼀台设备之间⾄少存在两条路径，但是设备不能随意选择阻塞某条路径，这样可能会造成⽹络中断。

⽤户可以通过在设备间遵循⼀些准则或协议，来明确由哪台设备阻塞链路，阻塞哪些链路，从⽽达到消除环路的⽬的。

STP（Spanning Tree Protocol，⽣成树协议）就是这些协议中的⼀种。

S TP在IEEE制定的802.1D标准中定义，⽤于在局域⽹中消除数据链路层环路。

STP可以通过计算动态地阻断冗余链路，⽽当活动链路发⽣故障时，STP⼜可以激活冗余链路，恢复⽹络的连通，避免⽹络中断。

STP消除链路层环路的基本思想是：将⽹络拓扑修剪为树形拓扑，⽽树形拓扑是不存在环路的。

运⾏STP的设备之间会交互⼀些信息，然后通过计算实现拓扑的收敛，具体内容如下：（1）运⾏STP的设备依据⼀定的准则选举⼀个树根节点作为⽹络中的根桥，其他节点为⾮树根节点。

（2）每⼀个⾮树根节点，会选择最优的路径和根桥相连，⾮树根节点上位于最优路径的端⼝。

为该节点的根端⼝。

（3）如果⽹络中存在冗余链路，则阻塞冗余链路。

每⼀个⾮树根节点都进⾏同样的计算，最终⽹络中任何两台设备之间都只有⼀条路径可达，从⽽形成⼀颗⽆环的树。

当拓扑发⽣变化时，节点重新进⾏计算，收敛为新的树形拓扑。

1.2 STP基本概念1.2.1 桥和端⼝的⾓⾊如图1-1所⽰，STP中有两种特殊的⽹桥：根桥（Root Bridge）和指定桥（Designate Bridge）。

根桥是整个⽣成树的根节点，由所有⽹桥中优先级最⾼的桥担任。

指定桥是负责⼀个Physical Segment（物理段）上数据转发任务的桥，由这个Physical Segment上优先级最⾼的桥担任。

生成树协议的概念

生成树协议的概念生成树协议（Spanning Tree Protocol, STP）是一种用于在计算机网络中实现环路消除和冗余路径删除的协议。

生成树协议在局域网中起到了非常重要的作用，有效地提高了网络的稳定性和可靠性。

本文将详细介绍生成树协议的概念、原理和工作过程，并探讨其在网络中的应用。

生成树协议的概念：生成树协议是一种通过选择网络中的某些连线来构建一棵树状的拓扑结构，以消除环路并实现冗余路径删除的协议。

在局域网中，如果多个交换机之间存在重复的链路，数据包可能会在链路之间循环传播，导致网络拥塞和数据丢失。

生成树协议通过选择一条主链路以及一系列备份链路，来确保数据包的顺利传输和网络的稳定性。

生成树协议的原理：生成树协议的原理基于图论中的最小生成树算法。

在一个局域网中，多个交换机之间会形成一个图的结构，其中每个交换机对应一个节点，链路对应边。

生成树协议通过计算网络拓扑的最小生成树，确定一条主链路和一系列备份链路，使得网络中的所有节点都能够通过主链路直接或间接地与根节点相连，同时保证没有环路的存在。

生成树协议的工作过程：生成树协议的工作过程可以分为以下几个步骤：1. Bridge ID的选择：在生成树协议中，每个交换机都会有一个唯一的标识符，称为Bridge ID。

根据Bridge ID的大小决定交换机的地位，具有更小Bridge ID 的交换机会成为根交换机。

初始情况下，所有交换机都以自身为根交换机。

2. Root Bridge的选举：交换机通过比较Bridge ID的大小来选举Root Bridge，即全网中拥有最小Bridge ID的交换机。

选举的结果会广播到网络中的所有交换机，使得每个交换机都知道Root Bridge的位置。

3. 生成树的构建：所有非根交换机根据接收到的信息计算到达Root Bridge的最短路径。

生成树协议使用最小帕斯卡尔树算法（Shortest Path Bridging Tree Algorithm, SPBTA）来计算最短路径，并将非根交换机的端口按照最短路径连接到Root Bridge。

生成树(STP)

1.1 STP简介1.1.1 STP的用途STP（Spanning Tree Protocol）是生成树协议的英文缩写。

该协议可应用于环路网络，通过一定的算法实现路径冗余，同时将环路网络修剪成无环路的树型网络，从而避免报文在环路网络中的增生和无限循环。

1.1.2 STP的实现方法STP的基本原理是，通过在交换机之间传递一种特殊的协议报文（在IEEE 802.1D中这种协议报文被称为“配置消息”）来确定网络的拓扑结构。

配置消息中包含了足够的信息来保证交换机完成生成树计算。

配置消息中主要包括以下内容：(1)树根的ID：由树根的优先级和MAC地址组合而成；(2)到树根的最短路径开销；(3)指定交换机的ID：由指定交换机的优先级和MAC地址组合而成；(4)指定端口的ID：由指定端口的优先级和端口编号组成；(5)配置消息的生存期：MessageAge；(6)配置消息的最大生存期：MaxAge；(7)配置消息发送的周期：HelloTime；(8)端口状态迁移的延时：ForwardDelay。

指定端口和指定交换机的含义，请参见下面的说明：图1-1 指定交换机和指定端口示意图对一台交换机而言，指定交换机就是与本机直接相连并且负责向本机转发数据包的交换机，指定端口就是指定交换机向本机转发数据的端口；对于一个局域网而言，指定交换机就是负责向这个网段转发数据包的交换机，指定端口就是指定交换机向这个网段转发数据的端口。

如图1-1所示，AP1、AP2、BP1、BP2、CP1、CP2分别表示Switch A、Switch B、Switch C 的端口，Switch A通过端口AP1向Switch B转发数据，则Switch B的指定交换机就是Switch A，指定端口就是Switch A的端口AP1；与局域网LAN相连的有两台交换机：Switch B和Switch C，如果Switch B负责向LAN转发数据包，则LAN的指定交换机就是Switch B，指定端口就是Switch B的BP2。

生成树协议

生成树协议（STP）生成树协议是二层管理协议。

通过有选择性地阻塞网络冗余链路来达到消除网络二层环路的目的，同时具备了链路的备份功能。

定义了根桥Root Bridge，根端口Root Port，指定端口Designated Port，路径开销Path Cost等概念，目的就在于通过构造一棵自然树的方法，达到裁剪冗余环路的目的，同时实现链路备份和路径最优化。

要实现这些功能，网桥之间必须要进行一些信息的交流，这些信息交流单元就称为配置消息BPDU：Bridge Protocol Data Unit 。

STP BPDU是一种二层报文，目的MAC是多播地址01-80-C2-00-00-00 ，所有支持STP协议的网桥都会接收并处理收到的报文。

在数据区里携带了用于生成树计算的所有有用信息。

首先进行根桥的选举。

选举的依据是网桥优先级和网桥MAC地址组合成的桥ID ：Bridge ID 。

桥ID最小的网桥将成为网络中的根桥。

网络中各网桥都以默认值启动，在网桥优先级都一样（默认优先级是32768）的情况下，MAC地址最小的网桥成为根桥。

接下来其他网桥将各选择一最粗壮的树枝，作为到根桥的路径相应端口的角色成为根端口。

经过一段时间（默认值是30秒左右）后,生成树稳定之后,所有端口要么进入转发状态,要么进入阻塞状态.STP BPDU仍然会定时从各个网桥的指定端口发出,以维护链路的状态.如果网络拓扑发生变化,生成树就会重新计算端口状态也会随之改变。

快速生成树协议RSTP：Rapid Spanning Tree Protocol。

作了重要改进，收敛速度快的多：第一：为根端口和指定端口设置了快速切换用的替换端口Alternate Port 和备份端口Backup Port 两种角色。

当根端口/指定端口失效时替换端口/备份端口就会无时延地进入转发状态。

第二：在只连接了两个交换端口的点对点链路中，指定端口只需与下游网桥进行一次握手就可以无时延地进入转发状态。

STP(Spanning-Tree Protocol)生成树协议

Packet Tracer 5.0建构CCNA实验攻略(4)——STP生成树协议STP的全称是spanning-tree protocol,STP协议是一个二层的链路管理协议，它在提供链路冗余的同时防止网络产生环路，与VLAN配合可以提供链路负载均衡。

生成树协议现已经发展为多生成树协议和快速生成树协议(RSTP,Rapid Spanning Tree Protocol,IEEE802.1W)。

一、配置实例拓扑图图一两台Cisco 2960交换机使用两个千兆端口相连，默认情况下STP协议启用的。

通过两台交换机之间传送BPDU协议数据单元，选出根交换机、根端口等，以便确定端口的转发状态。

上图中标记为黄色的端口处于block状态。

二、STP基本配置命令１、修改Brigde ID，重新选根网桥switch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096图二图三根网桥改变，交换机端口的状态也发生了变化（与图一比较）switch(config-if)spanning-tree vlan vlan-id port-priority 优先级值交换机端口优先级值修改命令,通过修改端口优先值也可以更改端口的转发状态。

２、查看、检验STP（生成树协议）配置switch#show spanning-treeswitch#show spanning-tree activeswitch#show spanning-tree detailswitch#show spanning-tree interface interface-idswitch#show spanning-tree vlan vlanid图四三、STP与VLAN负载均衡配置图五配置负载均衡后，每个VLAN有自己的根网桥。

每条vlan中继链路只转发所允许的Vlan数据帧。

switch(config-if)switchport trunk allowed vlan vlanid 这条命令配置某条trunk中继链路只能转发该vlan图六图七查看每个Vlan的STP状态switch(config)#spanning-tree vlan vlandid root primary 该命令配置某个vlan的根网桥。

生成树协议

功能
生成树协议的主要功能有两个：一是在利用生成树算法、在以太络中，创建一个以某台交换机的某个端口为根的生成树，避免环路。二是在以太络拓扑发生变化时，通过生成树协议达到收敛保护的目的。
特点
（1）生成树协议提供一种控制环路的方法。采用这种方法，在连接发生问题的时候，你控制的以太能够绕过出现故障的连接。
生成树协议
通信协议
01 工作原理
03 工作过程 05 特点
目录
02 简介 04 功能
生成树协议（英语：Spanning Tree Protocol，STP），是一种工作在OSI络模型中的第二层(数据链路层) 的通信协议，基本应用是防止交换机冗余链路产生的环路.用于确保以太中无环路的逻辑拓扑结构.从而避免了广播风暴,大量占用交换机的资源。
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（2）生成树中的根桥是一个逻辑的中心，并且监视整个络的通信。最好不要依靠设备的自动选择去挑选哪一个桥会成为根桥。
（3）生成树协议重新计算是繁冗的。恰当地设置主机连接端口(这样就不会引起重新计算)，推荐使用快速生成树协议。
（4）生成树协议可以有效的抑制广播风暴。开启生成树协议后抑制广播风暴，络将会更加稳定，可靠性、安全性会大大增强。
生成树协议是基于Radia Perlman在DEC工作时发明的一种算法被纳入了IEEE 802.1d中， 2001年IEEE组织推出了快速生成树协议(RSTP)在络结构发生变化时其比STP更快的收敛络,还引进了端口角色来完善了收敛机制, 被纳入在IEEE 802.1w中。
工作过程
STP的工作过程如下：首先进行根桥的选举，其依据是桥优先级（bridge priority）和MAC组合生成的桥ID，桥ID最小的桥将成为络中的根桥（bridge root）。在此基础上，计算每个节点到根桥的距离，并由这些路径得到各冗余链路的代价，选择最小的成为通信路径（相应的端口状态变为forwarding），其它的就成为备份路径 (相应的端口状态变为blocking)。STP生成过程中的通信任务由BPDU完成，这种数据包又分为包含配置信息的配置BPDU（其大小不超过35B）和包含拓扑变化信息的通知BPDU（其长度不超过4B）。Fra bibliotek工作原理

生成树协议(STP)

RIP协议－中兴
文章来源：文章作者：发布时间：2006-11-27 字体：[大中小]
在目前的Internet网上，运行一种网关协议是不可能的，我们要将它分成很多的自治系统（Autonomous System－AS），在每个自治系统有它自己的路由技术。我们称自治系统内部的路由协议为内部网关协议（Interior gateway protocol－IGP）。RIP（Routing Information Protocol）就是内部网关协议的一种，它采用的是矢量距离(Vector－Distance)算法。 RIP系统的开发是XEROX Palo Alto 研究中心(PARC)所进行的研究和XEROX的PDU和XNC路由选择协议为基础的。但是RIP的广泛应用却得益于它加利福尼亚大学伯克利分校的许多局域网中的实现。
生成树协议（Spanning Tree）定义在 IEEE 802.1D 中，是一种链路管理协议，它为网络提供路径冗余同时防止产生环路。为使以太网更好地工作，两个工作站之间只能有一条活动路径。网络环路的发生有多种原因，最常见的一种是有意生成的冗余－万一一个链路或交换机失败，会有另一个链路或交换机替代。
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在VRRP协议中，有两组重要的概念：VRRP路由器和虚拟路由器，主控路由器和备份路由器。VRRP路由器是指运行VRRP的路由器，是物理实体，虚拟路由器是指VRRP协议创建的，是逻辑概念。一组VRRP路由器协同工作，共同构成一台虚拟路由器。该虚拟路由器对外表现为一个具有唯一固定IP地址和MAC地址的逻辑路由器。处于同一个VRRP组中的路由器具有两种互斥的角色：主控路由器和备份路由器，一个VRRP组中有且只有一台处于主控角色的路由器，可以有一个或者多个处于备份角色的路由器。VRRP协议使用选择策略从路由器组中选出一台作为主控，负责ARP相应和转发IP数据包，组中的其它路由器作为备份的角色处于待命状态。当由于某种原因主控路由器发生故障时，备份路由器能在几秒钟的时延后升级为主路由器。由于此切换非常迅速而且不用改变IP地址和MAC地址，故对终端使用者系统是透明的。

stp生成树协议

stp生成树协议STP（Spanning Tree Protocol）是用于在局域网中自动构建冗余网络并消除环路的一种协议。

在局域网中存在多个网络设备，这些设备之间通过链路连接。

而链路就是连接设备之间的通道，通过链路可以传输数据。

当存在多个链路连接时，就会产生环路，而环路会导致数据包在网络中不停地循环传输，形成洪泛现象，导致网络拥塞及数据丢失。

STP的主要作用就是通过计算出一棵树，即生成树，来将局域网中的设备连接起来，并消除环路。

生成树是由根设备（Root Bridge）到其他设备的一条路径，该路径上会选择一条“根端口”，用于与上一层的设备相连，保证路径的连通性，并将其他端口设置为“非根端口”，关闭这些端口，以防止环路的产生。

STP的生成树算法主要包括以下三个步骤：1. 选举根设备：在局域网中所有设备中选举一个设备作为根设备，一般是选择设备的MAC地址最小的作为根设备。

根设备是生成树的起点，其他设备围绕着根设备向外扩散。

2. 计算最短路径：根据设备与根设备之间的链路成本，通过设备之间的交互实时计算每个设备到根设备的最短路径。

设备会通过发送BPDU（Bridge Protocol Data Unit）消息来与相邻设备进行交互，通过对BPDU消息的解析和处理，设备能够确定与根设备之间的最短路径。

3. 确定端口状态：根据设备之间的链路成本和最短路径，确定设备上的每个端口的状态。

根设备的端口为根端口，而非根设备的端口中选择成本最小的端口作为根端口，其他端口则被关闭。

通过以上步骤，STP能够获取并计算出一棵生成树，并将链路上的环路消除。

生成树将保证数据包能够在网络中正确地传输，避免了洪泛现象的发生。

STP生成树协议的使用能够带来以下好处：1. 高可靠性：由于生成树消除了环路，避免了网络拥塞和数据丢失，因此提高了网络的可靠性。

即使某一条链路出现故障，生成树可以自动重新计算，并选择新的路径，确保数据传输的连续性。

STP经典详解

STP（Spanning Tree Protocol）是生成树协议的英文缩写。

该协议可应用于环路网络，通过一定的算法实现路径冗余，同时将环路网络修剪成无环路的树型网络，从而避免报文在环路网络中的增生和无限循环。

STP的基本原理是，通过在交换机之间传递一种特殊的协议报文（在IEEE 802.1D中这种协议报文被称为“配置消息”）来确定网络的拓扑结构。

配置消息中包含了足够的信息来保证交换机完成生成树计算。

生成树协议STP/RSTP1. 技术原理：STP的基本思想就是生成“一棵树”，树的根是一个称为根桥的交换机，根据设置不同，不同的交换机会被选为根桥，但任意时刻只能有一个根桥。

由根桥开始，逐级形成一棵树，根桥定时发送配置报文，非根桥接收配置报文并转发，如果某台交换机能够从两个以上的端口接收到配置报文，则说明从该交换机到根有不止一条路径，便构成了循环回路，此时交换机根据端口的配置选出一个端口并把其他的端口阻塞，消除循环。

当某个端口长时间不能接收到配置报文的时候，交换机认为端口的配置超时，网络拓扑可能已经改变，此时重新计算网络拓扑，重新生成一棵树。

2. 功能介绍：生成树协议最主要的应用是为了避免局域网中的网络环回，解决成环以太网网络的“广播风暴”问题，从某种意义上说是一种网络保护技术，可以消除由于失误或者意外带来的循环连接。

STP也提供了为网络提供备份连接的可能，可与SDH保护配合构成以太环网的双重保护。

新型以太单板支持符合IEEE 802.1d标准的生成树协议STP及IEEE 802.1w规定的快速生成树协议RSTP，收敛速度可达到1s。

但是，由于协议机制本身的局限，STP保护速度慢（即使是1s的收敛速度也无法满足电信级的要求），如果在城域网内部运用STP技术，用户网络的动荡会引起运营商网络的动荡。

目前在MSTP 组成环网中，由于SDH保护倒换时间比STP协议收敛时间快的多，系统采用依然是SDH MS-SPRING或SNCP，一般倒换时间在50ms以内。